红外遥控资料.doc
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1、(完整word)红外遥控资料红外遥控的概述: 红外线的光谱位于红色光之外,波长是0。761。5m,比红光的波长还长。红外遥控是利用红外线进行传递信息的一种控制方式,红外遥控具有抗干扰,电路简单,容易编码和解码,功耗小,成本低的优点。红外遥控几乎适用所有家电的控制。 一、红外遥控系统结构 红外遥控系统的主要部分为调制、发射和接收,如图调制红外遥控是以调制的方式发射数据,就是把数据和一定频率的载波进行“与”操作,这样既可以提高发射效率又可以降低电源功耗. 调制载波频率一般在30khz到60khz之间,大多数使用的是38kHz,占空比1/3的方波,如这是由发射端所使用的455kHz晶振决定的.在发射
2、端要对晶振进行整数分频,分频系数一般取12,所以455kHz1237。9 kHz38kHz.1发射系统 目前有很多种芯片可以实现红外发射,可以根据选择发出不同种类的编码。由于发射系统一般用电池供电,这就要求芯片的功耗要很低,芯片大多都设计成可以处于休眠状态,当有按键按下时才工作,这样可以降低功耗芯片所用的晶振应该有足够的耐物理撞击能力,不能选用普通的石英晶体,一般是选用陶瓷共鸣器,陶瓷共鸣器准确性没有石英晶体高,但通常 一点误差可以忽略不计。 红外线通过红外发光二极管(LED)发射出去,红外发光二极管(红外发射管)内部构造与普通的发光二极管基本相同,材料和普通发光二极管不同,在红外发射管两端施
3、加一定电压时,它发出的是红外线而不是可见光。 图3a 简单驱动电路 图3b 射击输出驱动电路 如图3a和图3b是LED的驱动电路,图3a是最简单电路,选用元件时要注意三极管的开关速度要快,还要考虑到LED的正向电流和反向漏电流,一般流过LED的最大正向电流为100mA,电流越大,其发射波形强度越大. 图3a电路有一点缺陷,当电池电压下降时,流过LED的电流会降低,发射波形强度降低,遥控距离就会变小。图3b所示的射极输出电路可以解决这个问题,两个二极管把三级管基极电压钳位在1.2V左右,因此三级管发射极电压固定在0。6V左右,发射极电流IE基本不变,根据IEIC,所以流过LED的电流也基本不变,
4、这样保证了当电池电压降低时还可以保证一定的遥控距离。 1一体化红外接收头 红外信号收发系统的典型电路如图所示,红外接收电路通常被厂家集成在一个元件中,成为一体化红外接收头。内部电路包括红外监测二极管,放大器,限副器,带通滤波器,积分电路,比较器等。红外监测二极管监测到红外信号,然后把信号送到放大器和限幅器,限幅器把脉冲幅度控制在一定的水平,而不论红外发射器和接收器的距离远近.交流信号进入带通滤波器,带通滤波器可以通过30khz到60khz的负载波,通过解调电路和积分电路进入比较器,比较器输出高低电平,还原出发射端的信号波形。注意输出的高低电平和发射端是反相的,这样的目的是为了提高接收的灵敏度.
5、 一体化红外接收头,如图5a、5b所示: 图5a 小体积接收头IRM38B引脚图5b大体积接收头IRM38A引脚 红外接收头的种类很多,引脚定义也不相同,一般都有三个引脚,包括供电脚,接地和信号输出脚。根据发射端调制载波的不同应选用相应解调频率的接收头。 红外接收头内部放大器的增益很大,很容易引起干扰,因此在接收头的供电脚上须加上滤波电容,一般在22uf以上。有的厂家建议在供电脚和电源之间接入330欧电阻,进一步降低电源干扰。 红外发射器可从遥控器厂家定制,也可以自己用单片机的PWM产生,家庭遥控推荐使用红外发射管(L5IR4-45)的可产生37.91KHzPWM, PWM占空比设置为1/3,
6、 通过简单的定时中断开关PWM, 即可产生发射波形./很多电器都采用红外遥控,那么红外遥控的工作原理是什么呢?首先我们来看看什么是红外线。眼睛能看到的可见光按波长从长到短排列,依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。其中红光的波长范围为0.620.76m;紫光的波长范围为0.380.46m。比紫光波长还短的光叫紫外线,比红光波长还长的光叫红外线。红外线遥控就是利用波长为0。761。5m之间的近红外线来传送控制信号的。 常用的红外遥控系统一般分发射和接收两个部分。 发射部分的主要元件为红外发光二极管.它实际上是一只特殊的发光二极管,由于其内部材料不同于普通发光二极管,因而在其两端施加一定电压时,它便发
7、出的是红外线而不是可见光。 目前大量使用的红外发光二极管发出的红外线波长为940nm左右,外形与普通 5发光二极管相同,只是颜色不同。 红外发光二极管一般有黑色、深蓝、透明三种颜色。判断红外发光二极管好坏的办法与判断普通二极管一样:用万用表电阻挡量一下红外发光二极管的正、反向电阻即可。 红外发光二极管的发光效率要用专门的仪器才能精确测定,而业余条件下只能用拉距法来粗略判定。接收部分的红外接收管是一种光敏二极管.在实际应用中要给红外接收二极管加反向偏压,它才能正常工作,亦即红外接收二极管在电路中应用时是反向运用,这样才能获得较高的灵敏度。 红外接收二极管一般有圆形和方形两种。由于红外发光二极管的
8、发射功率一般都较小(100mW左右),所以红外接收二极管接收到的信号比较微弱,因此就要增加高增益放大电路。前些年常用PC1373H、CX20106A等红外接收专用放大电路。最近几年不论是业余制作还是正式产品,大多都采用成品红外接收头。 成品红外接收头的封装大致有两种:一种采用铁皮屏蔽;一种是塑料封装。均有三只引脚,即电源正(VDD)、电源负(GND)和数据输出(VO或OUT).红外接收头的引脚排列因型号不同而不尽相同,可参考厂家的使用说明。成品红外接收头的优点是不需要复杂的调试和外壳屏蔽,使用起来如同一只三极管,非常方便.但在使用时注意成品红外接收头的载波频率。 红外遥控常用的载波频率为38k
9、Hz,这是由发射端所使用的455kHz晶振来决定的。发射端要对晶振进行整数分频,分频系数一般取12,所以455kHz1237。9 kHz38kHz。也有一些遥控系统采用36kHz、40kHz、56kHz等,一般由发射端晶振的振荡频率来决定。 红外遥控的特点是不影响周边环境、不干扰其它电器设备。由于其无法穿透墙壁,故不同房间的家用电器可使用通用的遥控器而不会产生相互干扰;电路调试简单,只要按给定电路连接无误,一般不需任何调试即可投入工作;编解码容易,可进行多路遥控。 由于各生产厂家生产了大量红外遥控专用集成电路,需要时按图索骥即可。因此,现在红外遥控在家用电器、室内近距离(小于10米)遥控中得到
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